一种基于链路抗干扰性的无线网络虚拟化映射方法

摘要

本发明公开了一种基于链路抗干扰性的无线网络虚拟化映射方法，包括如下步骤1）依据虚拟请求筛选获得物理网络资源；2）根据无线物理链路构建干扰模型；3）生成虚拟节点列表、空的虚拟节点到物理节点的映射关系列表、空的已分配的虚拟节点列表和空的已使用过的信道列表；4）生成物理节点列表和物理节点的邻居节点列表；5）节点映射；6）筛选链路；7）链路选择与映射；综合链路的可靠性以及链路的干扰性会反作用于无线链路的通信的因素，采用迪杰斯特拉第K-最短路径方法找到最短路径，在链路映射后选择的路径中每条物理链路都是在使用过的信道列表中不同的信道，采取了“协分步”资源分配方法，有效地协调了节点和链路之间的分配。

主权项

一种基于链路抗干扰性的无线网络虚拟化映射方法，其特征在于，包括如下步骤：1)物理节点按照虚拟请求从整个物理网络中选择匹配的物理网络资源，物理网络资源包括物理节点、物理节点之间形成的无线物理链路以及物理节点的可用信道；物理节点根据自身当前CPU计算能力以及虚拟请求所需节点资源和约束请求判断是否接受该虚拟请求，如果物理节点不接受该虚拟请求则该虚拟请求进入等待队列，同时对下一个虚拟请求选择匹配的物理网络资源；2)根据无线物理链路构建干扰模型；所述干扰模型是指无线物理链路构建的干扰矩阵I，干扰矩阵大小为|L^s|×|L^s|，其中，L^s表示无线物理链路集合，|L^s|表示无线物理链路的条数，无线物理链路i和无线物理链路j之间存在干扰，则I_ij＝1，无线物理链路i和无线物理链路j之间不存在干扰，则I_ij＝0；从物理层直接获得两条链路之间是否存在干扰；给定冲突距离D_cf，基于干扰模型定义CF为整个物理网络链路对的干扰数目：$CF=\underset{e\in C\left[E\right]}{\Sigma }\left|\right\{l^S\in L^S|l^S\ne l^S\cap D(l^S,l^{\prime S})<D_{cf}\cap ({\mathrm{ch}}_i\oplus l^S={\mathrm{ch}}_j\oplus l^{\prime S})\cap i=j\}|$当两条不同的物理链路之间的距离小于冲突距离，且同时被分配到同一条信道上，则物理网络链路对的干扰数目增加；其中，D(l^S,l^’S)为整个物理网络中任意两个节点之间的距离，整个物理网络中任意两条链路l^S、l^’S之间的距离D(l^S,l^’S)为从l^S的任一端点到l^’S的任一端点的最小距离，设定冲突距离D_cf，e表示整个物理网络任意的链路对，C[E]表示整个物理网络链路对的集合；ch_i表示第i条信道，ch_i与l^s进行异或运算，即，链路l^s传输的数据处于第i条信道时，为1；否则，为0；3)生成虚拟节点列表、空的虚拟节点到物理节点的映射关系列表、空的已分配的虚拟节点列表和空的已使用过的信道列表；在虚拟节点列表中，按照虚拟节点的CPU计算能力的大小将虚拟节点进行降序排列；4)生成物理节点列表和物理节点的邻居节点列表；物理节点列表是依据物理节点的信道度和物理节点链接度的乘积大小按照降序排列所生成；所述信道度是指一个物理节点与其所有直接相连的物理节点所具有的共同信道的数目的平均值；所述节点链接度是指一个物理节点与周围物理节点能够建立通信的无线链路数目；5)节点映射；对物理节点列表和虚拟节点列表中的节点依次按照列表顺序进行一次映射并将映射关系保存到步骤3)生成的空的虚拟节点到物理节点的映射关系列表中，同时，将已分配的虚拟节点加入步骤3)生成的空的已分配的虚拟节点列表中；6)筛选链路；判断当前分配的虚拟节点是否与已分配的虚拟节点列表中的虚拟节点有链路建立，如果有，则从干扰模型中，筛选出无干扰的链路，并查询已使用过的信道列表，从满足带宽的可用信道中选择未使用过的信道分配给筛选出的无干扰的链路，并进入步骤7)；否则返回步骤5)对下一个虚拟节点进行与物理节点的映射，直到完成所有的虚拟节点与物理节点之间的映射；7)链路选择与映射；采用迪杰斯特拉第K‑最短路径方法，从筛选出的无干扰的链路中，选择一条链路作为虚拟节点之间的链路映射，映射到物理节点之间最短的路径，并将此路径经过的链路所使用过的信道放入已使用过的信道列表中，重复步骤6，直至所有节点和链路都映射完毕。